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第1章MATLAB入门1

1.1 MATLAB概述2

1.1.1什么是MATLAB2

1.1.2 MATLAB的发展历程3

1.1.3 MATLAB语言的特点4

1.1.4 MATLAB系统6

1.1.5 MATLAB R2012a的新特性7

1.2 MATLAB 7.14的工作环境8

1.2.1启动MATLAB8

1.2.2命令窗口10

1.2.3历史窗口10

1.2.4当前目录窗口11

1.2.5工作空间管理窗口11

1.3 MATLAB的帮助系统12

1.3.1联机帮助系统13

1.3.2命令窗口查询帮助系统14

1.3.3联机演示系统16

1.3.4常用命令和技巧19

1.4 MATLAB的搜索路径与扩展20

1.4.1 MATLAB的搜索路径20

1.4.2 MATLAB搜索路径扩展22

第2章MATLAB基础知识23

2.1数据类型24

2.1.1变量与常量24

2.1.2数值25

2.1.3字符串27

2.1.4向量29

2.1.5矩阵31

2.1.6单元型变量40

2.1.7结构型变量41

2.2运算符42

2.2.1算术运算符43

2.2.2关系运算符43

2.2.3逻辑运算符44

2.3数值运算44

2.3.1矩阵运算44

2.3.2向量运算51

2.3.3多项式运算53

2.4符号运算55

2.4.1符号表达式的生成56

2.4.2符号表达式的运算56

2.4.3符号与数值间的转换59

2.4.4符号矩阵60

2.5 M文件66

2.5.1命令文件66

2.5.2函数文件67

2.6 MATLAB程序设计70

2.6.1程序结构70

2.6.2程序的流程控制77

2.6.3交互式输入83

2.6.4程序调试86

2.7函数句柄88

2.7.1函数句柄的创建与显示88

2.7.2函数句柄的调用与操作89

2.8图形用户界面90

2.8.1 GUI设计向导90

2.8.2 GUI设计工具90

2.8.3 GUI控件94

第3章数据可视化与绘图96

3.1图形窗口97

3.1.1图形窗口的创建97

3.1.2工具条的使用100

3.2数据可视化104

3.2.1离散情况104

3.2.2连续情况105

3.3二维绘图106

3.3.1 plot绘图命令106

3.3.2 fplot绘图命令111

3.3.3 ezplot绘图命令114

3.3.4其他坐标系下的绘图命令115

3.4二维图形修饰处理118

3.4.1坐标轴控制118

3.4.2图形注释120

3.4.3图形放大与缩小126

3.4.4颜色控制127

3.5三维绘图128

3.5.1三维曲线绘图命令128

3.5.2三维网格命令130

3.5.3三维曲面命令133

3.5.4柱面与球面136

3.5.5三维图形等值线138

3.6三维图形修饰处理145

3.6.1视角处理145

3.6.2颜色处理146

3.6.3光照处理150

3.7特殊图形152

3.7.1统计图形152

3.7.2离散数据图形158

3.7.3向量图形160

3.8图像处理及动画演示163

3.8.1图像的读写163

3.8.2图像的显示及信息查询164

3.8.3动画演示167

第4章 试验数据分析与处理169

4.1曲线拟合170

4.1.1最小二乘法曲线拟合170

4.1.2直线的最小二乘拟合172

4.2数值插值175

4.2.1拉格朗日（Lagrange）插值175

4.2.2埃尔米特（Hermite）插值177

4.2.3分段线性插值178

4.2.4三次样条插值180

4.2.5多维插值181

4.3回归分析182

4.3.1一元线性回归182

4.3.2多元线性回归183

4.3.2部分最小二乘回归186

4.4方差分析192

4.4.1单因素方差分析192

4.4.2双因素方差分析194

4.5正交试验分析198

4.5.1正交试验的极差分析198

4.5.2正交试验的方差分析200

4.6判别分析203

4.6.1距离判别203

4.6.2费歇判别207

4.7多元数据相关分析209

4.7.1主成分分析209

4.7.2典型相关分析210

4.8 MATLAB数理统计基础213

4.8.1样本均值213

4.8.2样本方差与标准差214

4.8.3协方差和相关系数215

4.8.4数据比较216

4.8.5数据累积与累和218

第5章 矩阵分析220

5.1特征值与特征向量221

5.1.1标准特征值与特征向量问题221

5.1.2广义特征值与特征向量问题223

5.1.3部分特征值问题224

5.2矩阵对角化226

5.2.1预备知识226

5.2.2具体操作227

5.3若尔当（Jordan）标准形230

5.3.1若尔当（Jordan）标准形介绍230

5.3.2 jordan命令230

5.4矩阵的反射与旋转变换232

5.4.1两种变换介绍232

5.4.2豪斯霍尔德（Householder）反射变换233

5.4.3吉文斯（Givens）旋转变换234

5.5矩阵分解237

5.5.1楚列斯基（Cholesky）分解237

5.5.2 LU分解238

5.5.3 LDMT与LDLT分解239

5.5.4 QR分解242

5.5.5 SVD分解245

5.5.6舒尔（Schur）分解246

5.5.7海森伯格（Hessenberg）分解247

5.6线性方程组的求解248

5.6.1线性方程组基础248

5.6.2利用矩阵的逆（伪逆）与除法求解250

5.6.3利用行阶梯形求解252

5.6.4利用矩阵分解法求解254

5.6.5非负最小二乘解260

5.7综合应用举例260

第6章 数学分析266

6.1极限、导数与微分267

6.1.1极限267

6.1.2导数与微分268

6.2积分270

6.2.1定积分与广义积分270

6.2.2不定积分272

6.3级数求和273

6.3.1有限项级数求和273

6.3.2无穷级数求和274

6.4泰勒（Taylor）展开275

6.4.1泰勒（Taylor）定理275

6.4.2 MATLAB实现方法276

6.5傅里叶（Fourier）展开277

6.6积分变换279

6.6.1傅里叶（Fourier）积分变换279

6.6.2傅里叶（Fourier）逆变换280

6.6.3快速傅里叶（Fourier）变换282

6.6.4拉普拉斯（Laplace）变换285

6.6.5拉普拉斯（Laplace）逆变换286

6.7多元函数分析287

6.7.1多元函数的偏导287

6.7.2多元函数的梯度289

6.8多重积分290

6.8.1二重积分291

6.8.2三重积分293

第7章 微分方程296

7.1常微分方程的数值解法297

7.1.1欧拉（Euler）方法297

7.1.2龙格-库塔（RungeKutta）方法299

7.1.3龙格-库塔（RungeKutta）方法解刚性问题304

7.2常微分方程的符号解法305

7.3常微分方程的仿真306

7.4时滞微分方程的数值解法310

7.5偏微分方程312

7.5.1介绍312

7.5.2区域设置及网格化313

7.5.3边界条件设置317

7.5.4解椭圆型方程318

7.5.5解抛物型方程322

7.5.6解双曲型方程324

7.5.7解特征值方程325

7.5.8解非线性椭圆型方程327

第8章 优化设计328

8.1优化问题概述329

8.1.1背景329

8.1.2基本概念及分支329

8.1.3最优化问题的实现331

8.2线性规划332

8.2.1表述形式332

8.2.2 MATLAB求解333

8.3无约束优化问题340

8.3.1无约束优化算法简介341

8.3.2 MATLAB求解341

8.4约束优化问题348

8.4.1单变量约束优化问题348

8.4.2多元约束优化问题350

8.4.3 Minimax问题354

8.4.4二次规划问题358

8.5最小二乘优化361

8.5.1线性最小二乘优化361

8.5.2非线性最小二乘优化365

8.5.3最小二乘曲线拟合368

8.6多目标规划371

8.6.1表述形式372

8.6.2 MATLAB求解372

8.7非线性方程（组）的求解375

8.7.1非线性方程的求解376

8.7.2非线性方程组的求解377

8.8优化参数设置378

8.8.1设置优化参数378

8.8.2获取优化参数381

第9章MATLAB联合编程383

9.1应用程序接口介绍384

9.1.1 MEX文件简介384

9.1.2 mx-函数库和MEX文件的区别384

9.1.3 MAT文件385

9.2 MEX文件的编辑与使用385

9.2.1编写C语言MEX文件385

9.2.2编写FORTRAN语言MEX文件387

9.3 MATLAB与.NET联合编程388

9.3.1 MATLAB Builder for.NET主要功能388

9.3.2 MATLAB Builder for.NET原理388

9.3.3 MATLAB Builder for.NET应用实例390

9.4 MATLAB与C/C++语言联合编程395

9.4.1独立应用程序395

9.4.2面向C/C+++的DLL395

9.5 MATLAB与Excel联合编程399

9.5.1 Excel Link安装与运行400

9.5.2 Excel Link函数401

9.5.3 Excel Link应用示例402

9.5.4 Excel Link应用注意事项404

9.5.5 MATLAB Builder for Excel404

9.5.6 Excel Builder创建实例404